Bir önceki yazımda bahsi geçen flyback çevirici hakkında detaylı bir yazı yazmak istiyorum. Bu yazıyla ilk önce konunun sınırlarını ve hedeflerimi belirleyeceğim. Sonrasında sırayla hepsini yeni yazılarla aktarmaya çalışacağım. İTÜ Elektrik Mühendisliği 3. sınıf derslerinden olan “Design of Power Electronic Circuits” dersinde yaptığım hali hazırda çalışan bir Flyback çeviricim var. O yüzden ders projesini yaparken izlediğim gidişatı burada adım adım anlatacağım. İzlediğim adımları genel, yaptığım hesaplamaları ise somut örnek üzerinden vereceğim. Bu şekilde güzel bir anlatım olacağını düşünüyorum.
“Explain like I’m 5.”
diye bir kalıp var. Hedefim aynen o şekilde bir anlatım olacak. Umarım yazarken atladığım yerler olmaz.
Madde madde listemi en sona saklıyorum, öncesinde neleri anlatmayı düşündüğümü yazayım, baştan anlaşalım.
Nasıl bir teknisyenin en büyük aracı alet kutusu ise bir mühendisin de en büyük aracı matematik ve teoridir. O yüzden Flyback çevirici tasarımına en temelden, teorisinden başlayacağım. Bazı yerleri çift dikiş gideceğim, en başta anlattığım bazı yerleri 3 yazı sonrasında tekrar üzerinden geçeceğim ki başta havada kalan yerleri güzelce oturtalım. Teorik hesaplamalardan sonra PSIM simülasyon programı ile yaptığım teorik hesaplamaları bir de simülasyona dökeceğim. Simülasyon programı sayesinde dalga şekillerini net bir şekilde görüp, devre üzerinde hangi değişikliğin hangi sonucu yarattığını göreceğiz. Ancak burada önemli bir nokta var: Teori ve simülasyonu gerçek hayatı (nüve çeşitleri, kablo kalınlığı, kayıplar vb) düşünmeden yapınca gerçekte ulaşmak istediğimiz sonuçlara ulaşamayabiliyoruz. O yüzden simülasyonda çalışan devrenin gerçekte çalışmaması çok olağan bir durum. Bu noktada önemli yerleri de aktarmaya çalışacağım.
Hesaplama ve simülasyondan sonra gerçekleme aşamasına geçmeden önce gerekli komponentlerin seçilmesi var. Mosfet, diyot, kapasiteler, koruma elemanları, ve en önemlisi endüktör (transformatör). Endüktans tasarımını ayrıca ayrıntılı olarak inceleyeceğim. Gerekli endüktans değeri hesaplandıktan sonra sarım aşamalarını tek tek anlatmaya çalışacağım. Hava aralığı kavramına ve deri etkisine değineceğim.
Komponentlerin alınması ve transformatörün sarılmasından sonra PCB tasarımı ve basımı var. PCB’yi nerede çizdiğimi, nereye bastırdığımı, çizgi kalınlıklarının ve şeklinin önemini burada aktaracağım. Ve ardından lehimleme işlemi tabi ki 🙂 Lehimlemede doğrudan aktaracağım çok şey yok şimdilik; ancak kaynaklar vereceğim.
En son olarak da ek özelliklere değineceğim. Nedir bunlar? Kendi devreme eklediklerimden başlayacağım tabi ki 🙂 Kontrol devresinin içten beslenmesi, açma kapama tuşu, led ve aklıma sonradan gelebilecek konular…
Aslında şöyle bakınca uzun bir yol var önümde. Ama konuları küçük parçalara böldüm. Çok güzel bir şekilde ilerlemeyi ve 1 ay içerisinde yazı dizisini tamamlamayı düşünüyorum.
Son olarak da kullanacağım kaynak kitapları ekleyeyim, isteyen oradan bakıp kendi yolunu çizebilir. Ancak şunu ekleyeyim, ben bu kaynaklarda tam istediğim verilere ulaşamadım. Hepsini birleştirip üzerine çok kafa yormam gerekti. Bazılarında işlem hataları, bazılarında neyi hangi birimde aldığı vb ayrıntıları yok. O yüzden hayal kırıklığına uğramamak lazım 🙂
- Daniel W. Hart – Power Electronics
- Marty Brown – Power Supply Cookbook
- Robert W. Erickson Fundamentals of Power Electronics
- Keith Billings
- Giriş yazısı
- Devre analizi
- Teorik hesaplamalar
- Simülasyon sonuçları
- Komponent seçimi
- Mosfer, diyot, kapasitör, PWM üreteci seçimi
- Endüktör tasarımı
- PCB çizimi ve tasarımı
- Ek özellikler
Yazarımızın sağlığından endişe ediyorum.